Hallo,
ich habe folgendes Problem. Ich habe eine kleine Heizung (Widerstand 15
Ohm) auf einem Kupferblock montiert. Die Temperatur wird über einen
PT1000 gemessen und soll 70°C betragen. Die Regelung erfolgt über einen
uC. Aufbau siehe Anhang.
Immer wenn die Heizung sich einschaltet, zeigt meine Temperaturanzeige
schlagartig ca. 6°C zuviel an. Wenn ich sie ausschalte ist alles wieder
o. k. Woran liegt das? Es liegt nicht an Störeinflüssen der Schaltung
(siehe weiter unten)!
Einzelheiten:
Die Heizung hat die gleiche Masse wie der PT1000. Dieser hat allerdings
ein Bezugspotential von ca. 1,5V höher (15k Widerstand). Die Heizung
arbeitet nach dem Ein/Aus-Prinzip und ist durch Optokoppler vom uC
getrennt.
Der PT1000 wird von 100uA durchflossen. Prinzip ist Dreileiterschaltung.
Der Heizwiderstand ist ein Lastdrahtwiderstand und ist auf einem
Kupferblock montiert - der PT1000 ebenfalls. Die Zuleitungen laufen
allesamt durch ein geschirmtes Kabel. Die Schirmung liegt auf Masse.
Ich bin zum Schluss gekommen, dass es nicht an der Schaltung liegt. Ich
habe nämlich das geschirmte Kabel weggelassen und alles über ein
Flachbandkabel geleitet. Der Pt1000 wurde durch einen Drahtwiderstand
ersetzt und die Heizung manuell durch einen Kippschalter betätigt. Dort
hat sich KEINE Veränderung des Temperaturwertes ergeben.
D. h. für mich, dass es keine Störungen im OP oder ADC-Teil gibt, die
durch die hohe Heizleistung verursacht werden - oder? Ich denke es ist
dann ein Leitungsproblem oder ein Montageproblem - oder? Ist es u. U.
besser eine nicht geschirmte Leitung zu nehmen - habe gehoert, dass es
machmal sinnvoll ist eine niedrige Leitungskapazität zu erhalten.
Andererseits schirmt man doch mit meiner jetzigen Leitung besser die
Störenflüsse ab!? Woher können diese Störimpulse noch kommen?
Vielen Dank für euere Mithilfe,
Thomas H.
Servus,
ich hab' recht wenig Ahnung von EMV und so aber vielleicht hilfts
trotzdem:
Deiner Zeichnung kann man entnehemen, dass du den Strom und das
Sensorsignal durch dasselbe abgeschirmte Kabel schickst??? (beide Kabel
laufen innerhalb der Abschirmung??) Da liegt es doch nahe zu vermuten,
dass durch Störfeler die um den mit recht viel strom durchflossenen
leiter entstehen die Messwerte beeinträchtigt werden??
Viel Erfolg!
Christian
Hallo Christian,
den Gedanke hatte ich auch. Ich habe dann versucht, die Sensorleitung
mit "Alufolie" zu umwickeln und auf GND zu legen. Der Erfolg war leider
nicht da. Der PT1000 war nach wie vor auf dem Cu-Block montiert.
Ich weiss nicht, ob die Alufolie ausreichend war oder es eben an etwas
anderem liegt.
Viele Gruesse,
Thomas H.
Hallo Thomas,
Durch die Masseverbindung hinterm Optokopler hebst du die galvanische
Trennung wieder auf. Ich hab öfters die Erfahrung gemacht das Störungen
über die Masse kommen. Wenn die Heizung eine eigene Stromversorgung hat
kannst du sie Verbindung zum Test ja einfach mal trennen. Wenn nicht
würde ich das ganze mal zur Probe mit nem Labornetzteil an den 12 V
testen.
Gruß Bernhard
Hallo Bernhard,
in meinen Ausfuehrungen habe ich folgendes vergessen. Ich habe schon
einmal versucht mit externen 12 V zu arbeiten
-> die Stoerung war weiterhin vorhanden
Dann habe ich mit meinen internen 12 V gearbeitet. Wie schon oben gesagt
habe ich dann mit einem externen Schalter (Kippschalter) und
Flachbandkabel gearbeitet.
-> keine Stoerungen beim ein-aus-Schalten. Obwohl mit interner
Spannungsversorgung und ein-aus-Impulsen.
Trotzdem vielen Dank und viele Gruesse,
Thomas H.
Hallo Thomas,
Atmel bietet bei einigen neuen Mega's einen Sleep-Modus speziell für
die AD-Wandlung (soll wohl verhindern, das der AVR seinen eigenen
Wandler stört).Du schaltest ja immerhin ne LED im OptoK (ne Menge Holz
für so nen kleinen AVR:-). Könnte mir vorstellen, das das den AD-Wandler
durcheinander bringt. Kannst ja mal bei deiner Schaltung den
OptoK-Ausgang zum Schalten kurzschließen und schaun was dann passiert.
Gruss Bernhard
Hallo Thomas
Kannst Du noch eine Skizze der in deinem Blockschaltbild als "OP"
enthaltenen Bauteile/Schaltung schicken. Ich denke dort liegt Dein
Problem
Gruß
Michael
Hallo,
anbei die Schaltung vom OP-Teil. Es interessiert im Prinzip nur der
obere Teil. Ref200 sind zwei parallele Konst.-Stromquellen mit je 100uA.
INA126 ein Instr.-Ampl., Gain ca. 100. Masseleitungen im Platinenlayout
sind sternfoermig zusammengefuehrt.
PT1000 ist am Stecker bei 1&2 bzw. 3 angeschlossen (Dreileiter). Die
Versorgungsspannung fuer die OP's und den Ref200 sind noch einmal extra
gefiltert. Ab dem Stecker geht es geschirmt weiter.
Danke schon 'mal,
Thmas H.
Hallo Thomas
Liegt der Massepunkt von R21, der Massepunkt des OP und die Bezugsmasse
deines Prozessors (AD-Wandler) genau auf gleichem niveau?
Falls ja dann solltest Du deinen PT1000 Sensor besser in eine
Brückenschaltung einbauen zusammen mit drei normalen Metallschicht
Widerständen a 1k (Einer davon zum Abgleich wie bisher). Als
Brückenspeisung den REF200 so schalten daß er 200uA gibt. Den unteren
Teil der Brücke kannst Du direkt auf Masse legen. In Deiner jetzigen
Schaltung übrigens auch.
Viel Erfolg, ich schau Morgen wieder rein (00:25, Zeit ins Bett zu
gehen)
Gruß
Michael
Hallo Thomas,
also Dein Problem riecht verdammt nach Erdschleife.
D.h. du hast irgendwo ein Stück Leitung, wo der Heizstrom und der
Meßstrom gemeinsam durchfließen.
Je nach Größe des Stromes und Empfindlichkeit des Sensors kann dazu
durchaus ein 10mm langer Leiterzug reichen.
Besonders µC mit internen ADC sind sehr kritisch im Design. Wenns darauf
ankommt, nehme ich immer externe ADC, die stehen auf +/-1Bit.
Deshalb habe viele Hersteller von Temperatursensoren Mitleid mit Leuten,
die im Analogdesign keine 20-Jährige Erfahrung haben und haben Sensor
und Digitalwandlung in ein Gehäuse integriert.
Z.B. Maxim in den DS18B20.
Mit echten 12 Bit Auflösung sollte dieser Sensor jeder
Temperaturregelaufgabe bis 125°C gewachsen sein.
Peter
zu Michael:
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Hallo Michael,
welchen Vorzug hat eine Brueckenschaltung gegenueber meiner Schaltung?
Und warum funktionieren alle Komponenten auf der Platine tadellos
zusammen bzw. warum aendern sich die Eigenschaften wenn ich ein anderes
Kabel anschliesse?
Danke,
Thomas H.
zu Peter:
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Hallo Peter,
Erdschleifen habe ich wirklich versucht zu vermeiden und auch geschaft:
alle Masseleitungen (AGND, DGND, Schirmung, Netzteilmasse, ...) sind an
einem Punkt zusammengefuehrt. A und D Teil auf Platine raeumlich
getrennt und Versorgungsleitungen und Signalleitungen getrennt.
Ein Sensor, wie du ihn genannt hast waere mir auch lieber gewesen.
Allerdings sind die immer in einem Gehaeuse wie er fuer unsere
Application nicht passen wuerde. Bei PT1000 hat man da mehr Auswahl und
kleinere Gehaeuse.
Danke und ade,
Thomas H.
Der DS18B20 ist im TO-92 Transistorgehäuse. Sieht also genau so aus, wie
der bekannte KTY10-Sensor.
Also einfach mit einer Schelle an den Kupferblock pressen oder in einem
Loch mit Wärmeleitkleber versenken.
Es gibt da auch fertige Kühlkörperhalterungen für TO-92.
Der LM75 ist dagegen wirklich grauenhaft. Der ist im SO-8 SMD-Gehäuse,
d.h. nur auf eine Platine zu setzen.
Somit ist wohl dessen einziger Anwendungsfall, unter einen Pentium
gequetscht zu werden.
Peter
Hallo,
zur Ergaenzung: ich habe jetzt einfach auf der Geraeteseite meine
Schirmung abgeklemmt. Somit treten keine Stoerungen mehr auf.
Ich wuesste nur gerne warum das jetzt so ist...
Viele Gruesse,
Thomas H.
Hallo Thomas
In Deiner Schaltung werden die Spannungsabfälle am PT 1000 Meßwiderstand
und an einem einstellbaren Widerstand verglichen. Sollten die zwei
Ströme des REF 200 auch nur geringfügig schwanken so erhältst Du Signale
die in wirklichkeit keine Temperaturänderungen sind. In einer
Brückenschaltung gibt es nur eine Brücken-Speisung so daß diese Fehler
nicht entstehen können.
Falls die Speisung nicht als Ursache in Frage kommt stimme ich Peter zu
daß es vermutlich eine Erdschleife ist. Als Beweis kannst Du die beiden
Verstärkereingänge kurzschließen und den Verbraucher einschalten. Falls
das Problem weiterhin besteht muß es eine Erdschleife sein da der
Verstärker unverändert 0 Volt am Eingang hat.
Gruß
Michael
Irgendwo
signal.jpg
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